丁二烯螺桿壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)中國(guó)造

【摘要】重大設(shè)備國(guó)產(chǎn)化工作再獲突破。近日，茂名石化2號(hào)丁二烯裝置丁二烯螺桿壓縮機(jī)的國(guó)產(chǎn)化技術(shù)通過(guò)了中國(guó)石油化工集團(tuán)公司組織的技術(shù)鑒定。該技術(shù)由茂名石化與中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一一研究所共同開發(fā)，產(chǎn)品主要性能指標(biāo)均達(dá)到同類型進(jìn)口機(jī)組水平，改寫了丁二烯螺桿壓縮機(jī)組一直依靠進(jìn)口的歷史。

    重大設(shè)備國(guó)產(chǎn)化工作再獲突破。近日，茂名石化2號(hào)丁二烯裝置丁二烯螺桿壓縮機(jī)的國(guó)產(chǎn)化技術(shù)通過(guò)了中國(guó)石油化工集團(tuán)公司組織的技術(shù)鑒定。該技術(shù)由茂名石化與中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一一研究所共同開發(fā)，產(chǎn)品主要性能指標(biāo)均達(dá)到同類型進(jìn)口機(jī)組水平，改寫了丁二烯螺桿壓縮機(jī)組一直依靠進(jìn)口的歷史。

　　在經(jīng)過(guò)了前期調(diào)研、方案設(shè)計(jì)、施工設(shè)計(jì)、機(jī)組制造、工程現(xiàn)場(chǎng)配套建設(shè)、安裝調(diào)試及現(xiàn)場(chǎng)試車等階段工作后，項(xiàng)目組研制出的首臺(tái)丁二烯螺桿壓縮機(jī)組樣機(jī)于2011年3月1日在茂名石化2號(hào)丁二烯裝置作為備用機(jī)組正式實(shí)物料投運(yùn)，至今總有效運(yùn)行時(shí)間已超過(guò)600天。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況分析，技術(shù)鑒定委員會(huì)一致認(rèn)為，國(guó)產(chǎn)壓縮機(jī)組運(yùn)行情況良好，主要性能指標(biāo)均達(dá)到同類型進(jìn)口機(jī)組水平，實(shí)現(xiàn)了丁二烯螺桿壓縮機(jī)國(guó)產(chǎn)化的預(yù)期目標(biāo)，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益良好。

　　按產(chǎn)量對(duì)比，國(guó)產(chǎn)壓縮機(jī)組額定流量達(dá)到24噸/小時(shí)，產(chǎn)品產(chǎn)量超過(guò)進(jìn)口壓縮機(jī)20%，實(shí)現(xiàn)了裝置滿負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行，其丁二烯年產(chǎn)量比進(jìn)口壓縮機(jī)多32000噸，年增效3120萬(wàn)元;絕熱效率上，國(guó)產(chǎn)壓縮機(jī)能達(dá)到68.7%，比進(jìn)口壓縮機(jī)高6.3%，可靠性較高。而且，機(jī)組關(guān)鍵備件為國(guó)內(nèi)制造，價(jià)格僅為國(guó)外機(jī)組的40%，可大幅減少備件采購(gòu)資金，經(jīng)濟(jì)效益顯著。經(jīng)中國(guó)科學(xué)院查新檢索和分析，該項(xiàng)目具有新穎性和應(yīng)用性，設(shè)計(jì)與開發(fā)達(dá)到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。

　　據(jù)了解，丁二烯螺桿壓縮機(jī)組是丁二烯裝置的核心設(shè)備，此前國(guó)內(nèi)沒(méi)有丁二烯螺桿壓縮機(jī)組的生產(chǎn)企業(yè)，所有丁二烯裝置中的螺桿壓縮機(jī)都需從國(guó)外進(jìn)口。進(jìn)口機(jī)組不但價(jià)格高、交貨周期長(zhǎng)、售后服務(wù)不及時(shí)，而且密封泄漏量大，一般運(yùn)行3～6個(gè)月就需要停機(jī)檢修，更換密封。這些問(wèn)題給國(guó)內(nèi)丁二烯產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了較大的影響。

　　為了推進(jìn)石化產(chǎn)業(yè)重大設(shè)備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程，中國(guó)石化明確提出，要對(duì)丁二烯氣體螺桿壓縮機(jī)國(guó)產(chǎn)化進(jìn)行攻關(guān)。該項(xiàng)目于2009年9月立項(xiàng)，并列入2009年度中國(guó)石化重大裝備國(guó)產(chǎn)化攻關(guān)計(jì)劃。在中石化的大力支持下，茂名石化與七一一研究所通過(guò)長(zhǎng)期的技術(shù)調(diào)研、論證與技術(shù)交流，攻克了丁二烯氣體螺桿壓縮機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)。他們從溫度控制與密封技術(shù)入手，采用兩級(jí)干式壓縮，選擇合適的嚙合間隙、內(nèi)容積比及轉(zhuǎn)速，開發(fā)出了丁二烯螺桿壓縮機(jī)的溫度控制技術(shù);通過(guò)采用碳環(huán)密封加雙端面流體動(dòng)壓型機(jī)械密封的組合型式，開發(fā)出了丁二烯螺桿壓縮機(jī)的密封技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，成功攻克了丁二烯螺桿壓縮機(jī)防聚、防爆的技術(shù)難點(diǎn)。

　　鏈接

　　丁二烯技術(shù)來(lái)源：一是從乙烯裂解裝置副產(chǎn)的混合碳四餾分中抽提得到，技術(shù)以DMF法為代表;二是從煉油廠碳四餾分脫氫而得到，即氧化脫氫法。上述兩種方法都需要用到氣體壓縮機(jī)，而工藝螺桿壓縮機(jī)由于運(yùn)行可靠，容易壓縮易聚合氣體，因此非常適合在丁二烯裝置中使用。

　　●DMF法

　　在混合碳四抽提工藝制取丁二烯流程中，需要將常壓操作的第一解析塔中的丁二烯混合氣體送到壓力較高的第二萃取精餾塔，目前該工藝中使用的壓縮機(jī)全部為螺桿壓縮機(jī)。第一臺(tái)國(guó)產(chǎn)丁二烯氣體壓縮機(jī)組于2011年3月在中石化茂名分公司10萬(wàn)噸/年丁二烯抽提裝置正式投運(yùn)，流量10000Nm3/h。

　　●氧化脫氫法

　　丁烯氧化脫氫法制丁二烯是多數(shù)中小企業(yè)的首選。氧化脫氫法采用空氣中的氧氣為氫的接受體，通過(guò)固體催化劑，使丁烯在吸收塔內(nèi)發(fā)生氧化脫氫反應(yīng)而生成丁二烯。為了提高吸收效率，反應(yīng)物料進(jìn)入吸收塔以前，先經(jīng)過(guò)生成氣壓縮機(jī)增加壓力，通常由常壓提升到1.0~1.2MPa。由于反應(yīng)物料溫度控制不當(dāng)，極易引起爆炸或者結(jié)焦，通過(guò)注入工藝水對(duì)反應(yīng)物料進(jìn)行冷卻可降低操作風(fēng)險(xiǎn)，生成氣壓縮機(jī)極其適合采用螺桿壓縮機(jī)。2011年，七一一研究所針對(duì)氧化脫氫法制丁二烯裝置開發(fā)了4套兩級(jí)注水生成氣壓縮機(jī)，用于山東淄博齊翔騰達(dá)化工股份有限公司10萬(wàn)噸/年氧化脫氫制丁二烯裝置，單套流量7200Nm3/h，最大可達(dá)20000Nm3/h。

　　螺桿壓縮機(jī)

　　以干式螺桿壓縮機(jī)為核心部件的丁二烯螺桿壓縮機(jī)用于DMF法制丁二烯，以噴液式螺桿壓縮機(jī)為核心部件的丁二烯螺桿壓縮機(jī)用于氧化脫氫法制丁二烯，分別采用了多種溫度控制及密封技術(shù)，有效防止丁二烯的聚合與爆炸，機(jī)組性能可靠。